اشکال مختلف فیلتر غشا و هندسه جریان

محصول

تعداد

قیمت - تومان

Membrane shapes and flow geometries

14 فروردین 1395 4370 بازدید

زمان تقریبی مطالعه: 3 دقیقه

هندسه بن بست (انتهای لوله آب)

جریان اصلی به دو شکل در فرایندهای غشایی وجود دارد:

جریان متقاطع یا جریان مماسی
فیلتراسیون بن بست

در فیلتراسیون جریان متقاطع، جریان ورودی خوراک با سطح غشاء مماس بوده و کنسانتره روان در همان سمت پیشروی فرود آب حذف می گردد در حالی که سیال (تصفیه شده) در سمت دیگر جریان می یابد.

در فیلتراسیون انتهای لوله جهت جریان سیال با سطح غشاء نرمال و عادی است.

هر دو شکل هندسی جریان، یکسری مزایا و معایبی دارند. به طور معمول، فیلتراسیون بن بست در آزمایشگاه ها جهت بررسی امکانپذیری به کار گرفته میشود. فرایندهای جداسازی غشاءهای بن بست عملکرد آسانی داشته و معمولا نسبت به فیلتراسیون جریان متقاطع ارزان قیمت تر هستند.

روند فیلتراسیون بن بست معمولا یک نوع فرایند گروهی است که در آن محلول تصفیه شده به داخل تجهیزات غشایی وارد شده (یا به آهستگی به غشاء خورانده می شود) و پس از آن اجازه م یدهد تا برخی از ذرات تحت نیرو محرکه از غشاء عبور کنند.

نقطه ضعف اصلی فیلتراسیون بن بست، گستره وسیع رسوب گرفتگی غشاء و قطبش غلظتی است. رسوب گرفتگی غشاء معمولا در نیرو محرکه های بالاتر با سرعت بیشتری تشکیل میشود. رسوب گرفتگی غشاء و احتباس ذرات در یک ورودی محلول منجر به ساخته شدن یک گرادیان غلظتی و جریان به عقب ذرات م یشود (قطبش غلظتی).

تجهیزات جریان مماسی، کاربری و هزینه بیشتری دارند اما آنها به دلیل داشتن تاثیرات روبش و سرعت برشی بالا از جریان عبوری کمتر مستعد ابتلا به گرفتگی هستند. رایج ترین دستگاه های غشاء مصنوعی در صفحات یا ورق های مسطح، صفحات پیچ خورده مارپیچی و فیبرهای تو خالی ساخته می شوند.

membrane_Dead_end

صفحات صاف معمولا به عنوان سطوح غشایی دایره ای شکل مسطح و نازک در ماژولهای هندسی بن بست به کارگرفته می شوند. پیچ های حلزونی از غشاء های مسطح یکسان به شکل یک جیب (پاکت) ساخته شده اند و شامل دو ورق غشایی است که توسط یک صفحه محافظ با تخلخل بالا جدا شده است.

چندین سری از این جیبها (پاکتها) جهت ایجاد هندسه جریان مماسی و کاهش رسوب گرفتگی غشایی، به دور یک لوله پیچیده می شوند. ماژول های فیبر توخالی متشکل از یک مجموعه از فیبرهای خود محافظ (خود پشتیبان) با لایه های جداکننده پوستی متراکم و یک ماتریکس بازتر کمکی جهت تحمل گرادیان فشار و حفظ تمامیت (یکپارچگی) ساختاری، می باشند.

ماژول های فیبر تو خالی میتوانند شامل بیش از 10000 فیبر با قطر در رنج 200 تا 2500 میکرومتر باشد. مزیت اصلی ماژول های فیبر تو خالی داشتن مساحت سطح بالا در داخل یک سطح مسحور است که باعث افزایش بازدهی فرایند جداسازی می شود. تصویر زیر ماژول غشایی فیبر توخالی را نشان می دهد.

Hollow fiber membrane module ماژول غشایی فیبر توخالی